Hogyan segíthetik a bélbaktériumok az étrendet és az egészség megőrzését?
Egereken végzett vizsgálatok kimutatták, hogy az alacsonyabb kalóriabevitelű állatok valószínűleg kevésbé súlyfeleslegesek, egészségesebbek és hosszabb ideig élnek. Új kutatás megvizsgálja, hogy ez miért lehet, arra utalva, hogy ennek oka a bélbaktériumok és azok immunrendszerre gyakorolt hatása.
Mirko Trajkovski professzor, a svájci Genfi Egyetem vezette tanulmány azt vizsgálta, hogy a korlátozott kalóriatartalmú étrend miként befolyásolhatja a súlyt és az egészségi állapotot.
Ennél is fontosabb azonban, hogy a tudósok érdekelték, hogy miért lehet a kalóriabevitel korlátozása egészségesebbé tenni az embert.
Az egereken végzett tanulmány, amelynek eredményeit a folyóiratban tették közzé Sejtanyagcsere, azt sugallják, hogy a bélben található baktériumok populációinak fontos szerepet kell játszaniuk a diéta és az egészségügyi eredmények terén.
A jövőben a tudósok remélik, hogy eredményeik végül jobb kezelést eredményezhetnek az elhízással élő emberek számára.
Bélbaktériumok és mérgező molekulák
A kutatók egerekkel dolgoztak, akiknek etetését 30 napig ellenőrizték, így a kalóriabevitelüket 40 százalékkal korlátozták.
Ezt az időszakot követően a csapat észrevette, hogy az egerek teste elősegíti a bézs zsír termelését, egyfajta zsírszövetet, amely könnyen energiává alakul, így súlyvesztéshez is vezet.
Annak érdekében, hogy lássák, milyen szerepe lehet a bélbaktériumoknak az egészségesebbé válásban a korlátozott kalóriatartalmú étrendet követően, a tudósok e baktériumok egy részét átültették a fogyókúrázó egerekből olyan egerek csoportjába, amelyeket nem tenyésztettek bélmikrobiotával.
Tehát, Trajkovski professzor és csapata a diétás egerek ceca-jából - vagyis a vastagbél első szakaszaiból - a steril körülmények között nevelt egerek béljébe vitték át a mikrobaközösségeket.
A kutatók azt találták, hogy ennek a mikrobiotának a transzferje egyszerűen elvégezte az egerek karcsúbbá válását és több bézs zsír termelését annak ellenére, hogy a szokásos étrenden maradtak.
Ezen mikrobiota összetételének és viselkedésének elemzése után Trajkovski professzor és csapata megfigyelte, hogy kevesebb toxikus molekulát termelnek, amelyeket lipopoliszacharidoknak (LPS) neveznek.
Amikor azonban a kutatók megpróbálták növelni az LPS-szintet, hogy elérjék a megszokott szintet, észrevették, hogy a magasabb LPS-es egerek kevesebb fogyatékosságot látnak az egészségnek, a fogyókúra ellenére.
„A kalória-korlátozás szimulálására szolgáló gyógyszer?”
A kutatók rámutattak, hogy az LPS valóban immunválaszt vált ki, mivel aktiválják az útdíjszerű receptor 4 (TLR4) néven ismert fehérjét.
A legutóbbi tanulmányban észrevették, hogy azok az egerek, amelyeket genetikailag úgy módosítottak, hogy ne expresszálják a TLR4-et, valóban hasonló egészségügyi előnyöket élveznek, mint a rágcsálók a korlátozott kalóriatartalmú étrendben.
"Nyilvánvaló, hogy az immunrendszer nemcsak a fertőzésekkel küzd, hanem az anyagcsere szabályozásában is kulcsszerepet játszik" - jegyzi meg Trajkovski professzor.
Aktivált TLR4 nélkül az egerek nemcsak több bézs zsírt termeltek, és így nagyobb súlycsökkenést tapasztaltak, hanem jobban reagáltak az inzulinra is. Ezeknek a rágcsálóknak a májja is hatékonyabban dolgozta fel a cukrot és a zsírt, és az egerek jobban alkalmazkodtak a hidegebb hőmérsékletekhez.
"Ez egy teljesen új kutatási területté válik" - mondja Trajkovski professzor.
Miután meghatározta ezeket a mechanizmusokat, a csapat két különböző vegyület hatékonyságának tesztelése mellett döntött: az egyik az LPS termelés csökkentésére, a másik a TLR4 blokkolására irányult.
Mindkét gyógyszer hatékony volt egerekben, és hasonló egészségügyi eredményeket váltott ki, mint a korlátozott kalóriatartalmú diéta.
„Egy napon lehetővé válhat az elhízott embereknek a kalória-korlátozást szimuláló gyógyszerrel történő kezelése. Jelenleg vizsgáljuk a baktériumközösségek pontos változását, és tesztelünk más vegyületeket is, amelyek csökkentik az LPS termelést és a jelátvitelt. "
Prof. Mirko Trajkovski
A csoportba tartoztak a svéd göteborgi IMED Biotech Unit, a svájci Inselspital Bern és az AstraZeneca gyógyszergyártó nyomozói.
